Enorme matriz de LED transparente flexível abaixo de US $ 150. Fácil de fazer: 8 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Quero começar dizendo que não sou um profissional, não tenho graduação em eletrônica. Eu simplesmente gosto de trabalhar com as mãos e descobrir coisas. Digo isso para encorajar todos vocês, não profissionais como eu. Você tem a capacidade de fazer qualquer coisa assim, tudo o que é preciso é paciência e pesquisa! Minha pesquisa foi feita por meio deste site e do YouTube.

Já vi matriz de LED antes como esta no Youtube

e isso despertou tanto entusiasmo para mim que comecei a pensar “posso fazer algo assim”. Eu fiz minha primeira matriz de LED como uma demonstração seguindo um tutorial instutáveis três anos atrás. Cada vez que eu olhava para ele, pensava: “Quero crescer mais!” Minha esposa e eu vivemos na bacia amazônica do Equador, mas tivemos que nos mudar temporariamente para uma cidade um pouco maior quando minha esposa estava para dar à luz nosso filho. Enquanto vivíamos e trabalhamos aqui, descobrimos sobre “Night to Shine”.

Night to Shine é uma noite especial dedicada a pessoas com deficiência física ou mental. Não estou tentando promover para este evento, mas foi algo em que acreditei e queria ajudar a apoiar de qualquer maneira que pudesse. Eu construí um cenário de palco de parede de LED para ser algo que adicionou emoção àquela noite para os convidados especiais presentes no evento.

Ps. Se você gostou do meu tutorial instrutível, vá até a parte inferior e vote nele no concurso!

Etapa 1: reunindo peças

Lista de peças:

400x LED Chip de 4 pinos e dissipador de calor 5V 5050 RGB WS2811 IC integrado. $ 43,80

www.ebay.com/itm/10-1000-4-Pin-WS2812B-WS2…

AC 110-220V PARA DC 5VOLT, 30AMP, fonte de alimentação. $ 19,63

www.ebay.com/itm/AC-110-220V-TO-DC-5V-12V-…

Controlador de pixel de LED de cartão SD DC 5-24V T1000S para WS2812B LPD8806 WS2811 WS2801. $ 18,83

www.ebay.com/itm/DC-5-24V-T1000S-SD-Card-L…

50 metros de cabo de extensão de 3 pinos para WS2811. $ 15,88

www.ebay.com/itm/2Pin-3Pin-4Pin-5Pin-Exten…

• 3m x 5m Folha de arame para reforço de concreto. (cada fio com 6 polegadas de distância). $ 32,00
• 3 rolos de fita isolante. $ 1,50
• Bastões de cola quente $ 3,25
• Solda para conexões. $ 5,50

Etapa 2: montagem dos fios de LED

Usando um ferro de solda de ponta fina, primeiro aplique a solda em cada um dos pontos de contato do chip de LED. (Veja o exemplo da figura 1.) A grande vantagem desses LEDs é que eles são inteligentes e basicamente se mapeiam e se numeram quando estão conectados. Isso torna a programação bastante simples, mesmo para um iniciante como eu.

Você precisa usar um fio de três pinos para conectar cada LED. Usei um alicate de corte normal para descascar todos os três fios simultaneamente. Eles também vendem strippers que podem fazer isso com facilidade.

Depois que seus fios forem descascados, você precisará iniciar o processo de estanhagem nos fios. Isso evita que os fios fiquem desgrenhados (veja a figura 2 do exemplo) e facilita a conexão ao chip sem nenhum curto-circuito.

Para estanhar os fios, basta tocar a ponta do ferro de solda quente em cada fio e depois tocar a solda no fio. A solda então penetrará nos fios de cada fio. À medida que esfria, os fios se tornam rígidos e uniformes. (Veja a imagem de exemplo 3.)

Nota importante: conforme você solda os chips aos fios. Certifique-se de que todas as setas nos chips estejam orientadas na mesma direção. (Estas setas mostram a direção de entrada de dados)

Se você estanhou os fios corretamente e aplicou a quantidade adequada de solda em cada chip de LED, não haverá necessidade de solda adicional ao conectá-los. Basta colocar o fio de cada lado da superfície e aplicar o calor do ferro de solda para fazer a conexão. (figura 4)

Eu criei um modelo usando uma fresadora CNC cortando orifícios do tamanho exato dos chips de LED e canais horizontais para conectá-lo de forma que, enquanto eu descasco os fios e os soldo juntos, eu tinha um medidor de quanto tempo cada fio deveria ter. Também foi porque os chips são pequenos e a placa os manteve estacionários enquanto eu os soldava.

Este é o link para o design do meu template CNC.

easel.inventables.com/projects/ibMc1dJU_v7j…

Etapa 3: Continuação da conexão dos LEDs,

Conforme você solda e completa as conexões em cada LED, é uma boa ideia proteger os pontos de contato contra danos e curtos-circuitos. Isso pode ser feito cobrindo a parte traseira com fita isolante. No entanto, encontrei uma solução mais fácil usando uma pistola de cola quente para cobrir a parte de trás de cada chip e cobrindo parcialmente os fios para fazer uma conexão parcialmente flexível forte. Acho que é melhor do que fita isolante porque evita que os fios se soltem da conexão de solda.

Dica: Eu sugeriria fazer cada filamento de pixels de led com o dobro do comprimento de sua altura de pixel. (Minha matriz tinha 16 pixels de altura, então 32 pixels de comprimento era ideal para a montagem.) Vou explicar isso mais na etapa de alimentação e injeção de energia.

Etapa 4: montagem da estrutura,

Em um esforço para simplificar a construção de uma grade para a matriz, me deparei com arame de reforço de concreto. É ótimo porque pode ser adquirido em vários tamanhos e espaçamentos de fio, também é flexível para que possa ser moldado em curvas, cilindros, etc. Outro motivo pelo qual eu gosto tanto é que o fio é muito fino, isso dá à matriz uma transparência efeito porque você pode ver através dele facilmente.

Usando fita isolante, prenda cada fio de LED ao fio de reforço. Alinhe cada chip de pixel com os pontos de interseção do fio de aço.

Usei fio de 6 polegadas. (O que significa que havia um pixel a cada 6 polegadas em cada lugar onde cada fio se cruza.) A estrutura do fio mantém tudo uniforme. Honestamente, eu estava com pressa e então acho que fiz um trabalho malfeito. Felizmente, por causa da natureza uniforme do fio, a matriz parecia incrível! Enquanto todos os chips de LED estiverem direcionados, o display visual será uniforme e impressionante.

Etapa 5: Energia e injeção de energia,

Eu incluí um diagrama de fiação para que você entenda o propósito da injeção de energia. Cada um dos chips cria uma pequena quantidade de resistência. Assim, à medida que você conecta todos esses LEDs, eventualmente a energia começa a se dissipar. O resultado disso é que a iluminação dos LEDs começa a mudar de cor e desbotar. Primeiro o azul começa a desaparecer fazendo com que a mecha tenha uma tonalidade amarela e depois o verde causando a transição da cor para vermelho. (Por favor, veja a imagem que criei para ilustrar esse problema.)

A solução para esse problema é injetar energia em toda a matriz. Cada um dos chips de LED pode receber corrente positiva e negativa entrando no chip de qualquer direção. Sua única limitação é que os fios de dados precisam estar em sequência. A segunda imagem mostra a maneira mais fácil de resolver esse problema. Como eu disse antes, é benéfico ter cada filamento com o dobro da altura do pixel da matriz. Ao observar meu diagrama de fiação, você verá que cada loop tem 32 pixels de comprimento. E a voltagem está sendo injetada em ambas as extremidades da fita. Isso fez com que todos os LEDs tivessem brilho uniforme sem a dissipação da cor.

Etapa 6: Teste e Programação

O teste é bastante simples para garantir que toda a fiação esteja correta. Eu incluí uma foto do controlador T1000S. Quando estiver conectado ao filamento de LED, ele começará a percorrer várias cores e esmaecer. (Isso acontecerá quando o cartão de memória SD não estiver inserido). O teste consiste simplesmente em confirmar que todos os LEDs estão iluminando a mesma cor ao mesmo tempo. Se houver algum problema com a fiação ou as conexões de solda, a luz normalmente pára no ponto que precisa de correção. Simplesmente reveja suas conexões de solda e confirme se os fios estão em seus lugares adequados, sem entrar em contato com nenhum outro ponto de conexão.

Conectar-se ao controlador é simples. Simplesmente conecte sua fonte de alimentação de 5 volts à cabeça do parafuso de 5 volts. Do lado negativo da fonte de alimentação, conecte-o à cabeça do parafuso de aterramento. O fio que você conectará à matriz para fornecer as informações é a linha de dados. Com esses três fios conectados, sua matriz funcionará. (Além disso, liguei outro fio ao outro lado do solo apenas para garantir).

Etapa 7: Programa de edição conduzido

Os downloads de software podem ser encontrados neste link.

www.ipixelleds.com/index.php?catid=7

O programa de edição de LED é uma das maneiras mais simples de criar efeitos visuais. Não há necessidade de entender a codificação ou mesmo a complexidade dos Neopixels. Basta gravar o programa e exportá-lo para a memória do cartão SD.

Minha criatividade estava limitada porque alguns dos convidados sofrem de ataques epilépticos, portanto, tive que ser muito conservador em relação ao quão dramático cada efeito seria.

Começar:

Na interface do software, clique em “Arquivo” e escolha “Novo Projeto” na lista suspensa.

Neste ponto, será uma janela que mostra todas as opções do controlador. Usei o T1000S que está em destaque na primeira foto. Mas os chips que estou usando (neopixels) são a seleção diretamente abaixo dele WS2811. Após fazer sua seleção, clique em "OK".

Em seguida, você deseja projetar o layout de sua matriz. Existe uma ferramenta de configuração automática que tornará isso muito fácil. Você simplesmente insere o número de pixels verticais e o número de pixels horizontais em selecionar a direção dos dados que corresponde ao diagrama de fiação que postei na etapa anterior.

E agora você está pronto para gravar suas visualizações!

A maneira mais simples é acessar a guia de efeitos de vídeo. Existem muitos efeitos pré-carregados e foi isso que usei na minha matriz. Mais uma vez, fiquei um tanto limitado em quão dramáticos eu poderia fazer os efeitos, porque alguns de nossos convidados sofriam de epilepsia.

Basta abrir qualquer efeito para deixá-lo tocar na janela e quando vir o que gostou, clique no botão gravar. Apenas à direita você verá o número de quadros crescente em ordem numérica. Isso mostra quantos quadros foram capturados durante o processo de gravação.

Quando estiver satisfeito com o que capturou, pressione "parar de gravar". O visual que está exibindo o número de quadros capturados deixará de aumentar.

A etapa final é clicar em exportar. No arquivo será criado e salvo no local que você designar. Este arquivo precisa ser copiado e colado no cartão SD formatado como FAT e tudo funcionará!

É simples assim!

Etapa 8: Comemore! a festa pode começar

Não foi fácil ?!

Neste ponto, tudo está concluído e você pode ligar sua matriz! Você pode usar o botão de modo no controlador para percorrer até 16 programas que você criou.

Existem muitas outras opções para direcionar a matriz também. Se você for mais ambicioso, poderá escrever um código sozinho e colocá-lo na linha de dados no display de matriz. Você pode usar qualquer tipo de microcontrolador que tenha uma saída digital para esta tarefa!

Espero que você se sinta inspirado a fazer algo assim por você ou por outra pessoa. Só é preciso compromisso para fazer algo grande!

Se você tiver alguma dúvida, deixe-me um comentário e ficarei feliz em respondê-la.

Agradeço por dedicar seu tempo para ler meu instrutível! Se você gostou, vote em mim abaixo!

Primeiro Prêmio no Concurso de Remix